数据库原理及应用-孙浩军 第2章关系数据库基础知识

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1、数据库原理及应用ThePrincipleofDatabaseandapplications第二章关系数据库基础知识ThePrincipleofDatabaseandapplications第二章关系数据库基础知识2-1关系模型2-2关系的完整性2-3关系代数2-4*关系演算ThePrincipleofDatabaseandapplications关系数据库简介关系数据库是以关系模型为基础的数据库，它是应用数学理论处理数据组织的一种方法。关系数据库的方法是70年代由E.F.Codd开创的。他在1970年发表的论文中解释了关

2、系模型，定义了某些关系代数运算，研究了数据的函数相关性，定义了关系的第三范式，从而开创了数据库的关系方法和数据规范化理论的研究。关系方法的出现，大大地激发了数据库的理论研究，把它推向一个更高级的阶段。关系数据库有严格的理论基础，用户接口简单，允许非预期询问；可用于知识库、数据库机、分布式数据库和并行数据库等领域。关系数据库目前使用非常普遍，占据统治地位。本章首先介绍关系数据模型的基本概念及常用术语，而后详细地讨论关系运算、演算和优化算法。ThePrincipleofDatabaseandapplications2-1关系

3、模型关系数据库中的型也称为关系数据库模式，是关系数据库结构的描述。它包括若干域的定义，以及在这些域上定义的若干关系模式。实际上，关系的概念对应于程序设计语言中变量的概念，而关系模式对应于程序设计语言中类型定义的概念。关系数据库的值是这些关系模式在某一时刻对应的关系的集合，通常称之为关系数据库关系模型中，数据是以二维表的形式存在的，这个二维表就叫做关系，这是一种非形式化的定义。这里，我们用集合代数给出“关系”的形式化定义ThePrincipleofDatabaseandapplications2-1关系数据结构及形式化定义

4、关系模型建立在集合代数的基础上关系数据结构的基本概念关系关系模式关系数据库ThePrincipleofDatabaseandapplications2-1.1关系模型的基本术语⒈域（Domain）2.笛卡尔积（CartesianProduct）3.关系（Relation）ThePrincipleofDatabaseandapplications⒈域（Domain）域是一组具有相同数据类型的值的集合。例:整数实数介于某个取值范围的整数长度指定长度的字符串集合{‘男’，‘女’}介于某个取值范围的日期ThePrincipleo

5、fDatabaseandapplications2.笛卡尔积（CartesianProduct）1)笛卡尔积给定一组域D1，D2，…，Dn，这些域中可以有相同的。D1，D2，…，Dn的笛卡尔积为：D1×D2×…×Dn＝｛（d1，d2，…，dn）｜diDi，i＝1，2，…，n｝所有域的所有取值的一个组合不能重复ThePrincipleofDatabaseandapplications笛卡尔积（续)例.设有域D1={数据库，操作系统}为课程名集合，D2＝{张三，李四}为教师的集合，D3={72，60}为课时数得集合，则D1

6、，D2，D3的笛卡尔积为：D1D2D3={（数据库，张三，72），（数据库，张三，60），（数据库，李四，72），（数据库，李四，60），（操作系统，张三，72），（操作系统，张三，60），（操作系统，李四，72），（操作系统，李四，60）}。ThePrincipleofDatabaseandapplications笛卡尔积（续)2)元组（Tuple）笛卡尔积中每一个元素（d1，d2，…，dn）叫作一个n元组（n-tuple）或简称元组。3)分量（Component）笛卡尔积元素（d1，d2，…，dn）中的每一个值d

7、i叫作一个分量。ThePrincipleofDatabaseandapplications笛卡尔积（续)4)基数（Cardinalnumber）若Di（i＝1，2，…，n）为有限集，其基数为mi（i＝1，2，…，n），则D1×D2×…×Dn的基数M为：在上例中，基数：2×2×3＝12，即D1×D2×D3共有2×2×3＝12个元组ThePrincipleofDatabaseandapplications笛卡尔积（续)5)笛卡尔积的表示方法笛卡尔积可表示为一个二维表。表中的每行对应一个元组，表中的每列对应一个域。在上例中，8

8、个元组可列成一张二维表ThePrincipleofDatabaseandapplicationsD1D2D3的二维表表示CourseTeacherHour数据库张三72数据库张三60数据库李四72数据库李四60操作系统张三72操作系统张三60操作系统李四72操作系统李四60ThePrincipleofDataba